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タイトルMolecular basis of β-arrestin coupling to formoterol-bound β-adrenoceptor.
ジャーナル・号・ページNature, Vol. 583, Issue 7818, Page 862-866, Year 2020
掲載日2020年6月17日
著者Yang Lee / Tony Warne / Rony Nehmé / Shubhi Pandey / Hemlata Dwivedi-Agnihotri / Madhu Chaturvedi / Patricia C Edwards / Javier García-Nafría / Andrew G W Leslie / Arun K Shukla / Christopher G Tate /
PubMed 要旨The β-adrenoceptor (βAR) is a G-protein-coupled receptor (GPCR) that couples to the heterotrimeric G protein G. G-protein-mediated signalling is terminated by phosphorylation of the C terminus of ...The β-adrenoceptor (βAR) is a G-protein-coupled receptor (GPCR) that couples to the heterotrimeric G protein G. G-protein-mediated signalling is terminated by phosphorylation of the C terminus of the receptor by GPCR kinases (GRKs) and by coupling of β-arrestin 1 (βarr1, also known as arrestin 2), which displaces G and induces signalling through the MAP kinase pathway. The ability of synthetic agonists to induce signalling preferentially through either G proteins or arrestins-known as biased agonism-is important in drug development, because the therapeutic effect may arise from only one signalling cascade, whereas the other pathway may mediate undesirable side effects. To understand the molecular basis for arrestin coupling, here we determined the cryo-electron microscopy structure of the βAR-βarr1 complex in lipid nanodiscs bound to the biased agonist formoterol, and the crystal structure of formoterol-bound βAR coupled to the G-protein-mimetic nanobody Nb80. βarr1 couples to βAR in a manner distinct to that of G coupling to βAR-the finger loop of βarr1 occupies a narrower cleft on the intracellular surface, and is closer to transmembrane helix H7 of the receptor when compared with the C-terminal α5 helix of G. The conformation of the finger loop in βarr1 is different from that adopted by the finger loop of visual arrestin when it couples to rhodopsin. βAR coupled to βarr1 shows considerable differences in structure compared with βAR coupled to Nb80, including an inward movement of extracellular loop 3 and the cytoplasmic ends of H5 and H6. We observe weakened interactions between formoterol and two serine residues in H5 at the orthosteric binding site of βAR, and find that formoterol has a lower affinity for the βAR-βarr1 complex than for the βAR-G complex. The structural differences between these complexes of βAR provide a foundation for the design of small molecules that could bias signalling in the β-adrenoceptors.
リンクNature / PubMed:32555462 / PubMed Central
手法EM (単粒子) / X線回折
解像度2.7 - 3.3 Å
構造データ

10515

6tko

EMDB-10515, PDB-6tko:
Phosphorylated turkey beta1 adrenoceptor with bound agonist formoterol coupled to arrestin-2 in lipid nanodisc.
手法: EM (単粒子) / 解像度: 3.3 Å

PDB-6ibl:
ACTIVATED TURKEY BETA1 ADRENOCEPTOR WITH BOUND AGONIST FORMOTEROL AND NANOBODY Nb80
手法: X-RAY DIFFRACTION / 解像度: 2.7 Å

化合物

ChemComp-H98:
~{N}-[5-[(1~{R})-2-[[(2~{R})-1-(4-methoxyphenyl)propan-2-yl]amino]-1-oxidanyl-ethyl]-2-oxidanyl-phenyl]methanamide / (R,R)-ホルモテロ-ル / アゴニスト*YM / ホルモテロール

ChemComp-NA:
Unknown entry / ナトリウムカチオン

ChemComp-2CV:
HEGA-10 / 可溶化剤*YM

ChemComp-HOH:
WATER / 水

由来
  • meleagris gallopavo (シチメンチョウ)
  • homo sapiens (ヒト)
  • phage display vector ptdisp (その他)
  • escherichia coli (strain k12) (大腸菌)
  • lama glama (ラマ)
キーワードIMMUNE SYSTEM (免疫系) / Beta1 Adrenoceptor / Activated / Agonist (アゴニスト) / Nanobody (ナノボディ) / SIGNALING PROTEIN / GPCR (Gタンパク質共役受容体) / Arrestin (アレスチン) / Complex / Nanodisc

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万見文献について

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お知らせ

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2022年2月9日: EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

EMDBエントリの付随情報ファイルのフォーマットが新しくなりました

  • EMDBのヘッダファイルのバージョン3が、公式のフォーマットとなりました。
  • これまでは公式だったバージョン1.9は、アーカイブから削除されます。

関連情報:EMDBヘッダ

外部リンク:wwPDBはEMDBデータモデルのバージョン3へ移行します

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2020年8月12日: 新型コロナ情報

新型コロナ情報

URL: https://pdbj.org/emnavi/covid19.php

新ページ: EM Navigatorに新型コロナウイルスの特設ページを開設しました。

関連情報:Covid-19情報 / 2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

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2020年3月5日: 新型コロナウイルスの構造データ

新型コロナウイルスの構造データ

関連情報:万見生物種 / 2020年8月12日: 新型コロナ情報

外部リンク:COVID-19特集ページ - PDBj / 今月の分子2020年2月：コロナウイルスプロテーアーゼ

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2019年1月31日: EMDBのIDの桁数の変更

EMDBのIDの桁数の変更

  • EMDBエントリに付与されているアクセスコード(EMDB-ID)は4桁の数字(例、EMD-1234)でしたが、間もなく枯渇します。これまでの4桁のID番号は4桁のまま変更されませんが、4桁の数字を使い切った後に発行されるIDは5桁以上の数字(例、EMD-12345)になります。5桁のIDは2019年の春頃から発行される見通しです。
  • EM Navigator/万見では、接頭語「EMD-」は省略されています。

関連情報:Q: 「EMD」とは何ですか？ / 万見/EM NavigatorにおけるID/アクセスコードの表記

外部リンク:EMDB Accession Codes are Changing Soon! / PDBjへお問い合わせ

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2017年7月12日: PDB大規模アップデート

PDB大規模アップデート

  • 新バージョンのPDBx/mmCIF辞書形式に基づくデータがリリースされました。
  • 今回の更新はバージョン番号が4から5になる大規模なもので、全エントリデータの書き換えが行われる「Remediation」というアップデートに該当します。
  • このバージョンアップで、電子顕微鏡の実験手法に関する多くの項目の書式が改定されました(例：em_softwareなど)。
  • EM NavigatorとYorodumiでも、この改定に基づいた表示内容になります。

外部リンク:wwPDB Remediation / OneDepデータ基準に準拠した、より強化された内容のモデル構造ファイルが、PDBアーカイブで公開されました。

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関連情報:EMDB / PDB / SASBDB / 万見 (Yorodumi) / EMN文献 / 新しいEM Navigatorと万見の変更点

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